安徽海螺集团有限责任公司是我国最大的建材企业集团之一,业务涵盖水泥制造、国际贸易等六大板块,下属360多家子公司,分布在24各省市自治区和203境外国家地区。2019年10月17日世界智能大会上被评为国家首批智能制造标杆企业之一。水泥制造是海螺集团的主导产业,连续三年被国际水泥评论杂志社评为世界水泥看中国,中国水泥看海螺。
    二、介绍一下海螺集团水泥智能制造建设内容及成效。目前水泥行业生产运行现状,水泥是最典型的传统行业,也是最典型的流程工业,生产的模式相应钢铁、化工是非常相似。目前的现状是单体智能设备尚未普及,二是成系统的智能设备集群基本没有组建。三是大多数处在自动化+人工的阶段。主要问题表现在相对欧美产线DCS信息采集信号少等。针对这些情况,海螺集团站在推动传统产业高质量和持续发展的战略高度,利用自身在水泥行应30多年的经验,深入挖掘水泥生产管理的痛点,利用信息及智能化技术,采用自主与联合开发的方式,形成融合工艺智能制造系统,改造提升了传统水泥流程行业。下面向大家详细介绍一下。
    海螺集团开发的智能工厂主要有智能生产平台、运行维护平台和智慧管理平台三大平台,其中智能生产平台以数字化矿山管理系统、专家自动操作系统、智能质量控制系统为核心。运行维护平台以设备管理及辅助巡检系统、能源管理系统、安全生产管理管理系统为核心。智能智慧平台以生产制造执行系统和营销物流管理系统。通过上述三大平台建设形成了以智能生产为核心,以运行维护为保障的智慧化的生产模式。
    海螺集团建成了国内首个水泥制造智能工厂,实现了从水泥的生产到发运各个环节的智能系统的以后融合和信息互通,创建了管理可视化、决策智慧化、运行自动化、鼓掌预控化、全要素协同化来进行转型升级。下面以三大平台之一智能生产平台为例子做介绍。
    围绕水泥生产的核心业务,我们建设了以“数字化矿山管理系统、专家自动操作系统和智能质量控制系统”为核心的协同智能生产平台,在行业率先室外天线水泥生产“一键输入、全程智控”,改变了传统的生产模式。整个生产线这一块专家系统自动操作,质量系统进行反馈。以前的模式是人工经验调度,生产组织滞后,质量波动较大,资源利用率低,这是我们过去水泥生产矿山的现状。我们通过系统建设矿山的三维建模,矿山的品类,实现了采矿在线分析、放车调度优化管理,改变了矿山传统的开采模式,有效了提高资源利用率、生产效率。
    下面介绍一下我们专家自动操作系统。水泥工业是最典型的流程工业,整个的生产系统是由操作员在系统上进行操作,水泥生产操作控制存在的问题,主要存在问题是人工操作水平不足影响了指标的提高。操作人员换班带来工况及质量波动。随着水泥生产的精细化,测控信号不断增多,人工操作难度越来越大,由于缺乏过程质量数据的实时协同,人工逃犯偏向保守,不利于生产线指标的优化。针对这些问题海螺集团按照生产线专家操作经验、过程机理知识和生产数据分析建立模型,在DCS系统、数字化矿山管理系统和智能质量控制系统的协同下,以高频小幅的最优方式来代替。
    下面介绍一下之梦质量控制系统,以前的方式是采用人工方式取样、送样、制样和产品配比计算、化验室人员工作劳动强渡大,取样随机性较大,样品代表性不强,检验和配比数据以人工方式通知中控操作员进行操作调整,质量控制的时效性不强。针对这样的问题我们建立里质量控制系统,是銡原燃材料在线检测、过程产品自动取样检测等灵活的检测手段为一体,全面覆盖公司生产用原料和产品,将检测结果汇集到智能质量控制系统中。质量操作系统包含自动取样、输送、质量、检验、配料,实现了矿山的开采、指导。建立质量控制系统,实现了堆场可视化、数据化,人烟劳动强度下降24%,化验宾次提高50%。
    运行维护平台建设成效,该平台是为智能生产平台提供高效、节能、安全、环保的运行环境,下含设备管理及辅助巡检系统,能源管理和安全生产管理三大系统。
    智慧管理平台建设成效,该平台包含生产制造执行系统和营销物流系统,旨在里工业和商业信息化的深度融合,推动工厂的卓越运营。我们通过生产制造执行系统和营销物流管理系统来提升水泥智能制造的自主规划设计和自主开发和实施的推广能力。另外我们也取得了一批具有商业价值的知识产权。
    这是行业推广效益的分析,海螺集团你工厂智能制造系统是在深入挖掘水泥行业生产和管理需求的基础上,融合用户自身经验,采用先进智能化技术,有效业绩了目前国内你企业智能系统之间的相互独立、数据不通的问题,为水泥工厂带来可观的节能降好和环保效益。在水泥行业及流程型工业有较好的借鉴作用。
    下面把海螺集团绿色产业发展情况做一个简单的汇报。第一,是水泥窑纯低温余热发电系统,我们把30%的煤300多的温度的热量回收起来进行发电,能解决生产线60%的电力自给,这项工程在全国进行了推广,被国家发改委列为国家十大重点节能工程之一。另外,我们项目也获得了中国工业大奖表彰奖。第二,绿色发展项目首创了利用水泥窑协同处置城市生产垃圾系统,彻底解决了生产垃圾处理占用、二次污染、以及固废这一世界性难题,真正实现了垃圾无害化、减量化、资源化的处理。另外这项技术也获得了联合国“蓝天奖”提名奖。我们自主开发利用水泥窑歇腿处置城市生活垃圾系统,资源利用率比较好,是目前最经济、最环保的治理方式之一。这里面有一个数据,在安徽、贵州、甘肃成功的推广了70多套水泥窑协同处置系统,城市生活垃圾150万吨,污泥、固废290万吨,真正实现了水泥工业转型的发展。我们全国大概有1700条生产线,如果一条生产线可以处理10万吨的固废,一年就可以处理1.7亿吨的固废垃圾。所以水泥跟环保行业结合,应该有很大的社会价值。
    在循环经济领域,我们率先在行业将减排的温室气体作为研发方向,行业内率先贯彻落实我国低碳发展战略,积极参与二氧化碳减排行动,在安徽芜湖白马山水泥厂建设了世界首个水泥窑碳补集纯化示范项目,为行业节能减排、绿色发展做除了积极贡献。2018年4月份开发建立了世界首条水泥窑烟气二氧化碳补集纯化项目,把二氧化碳变废为宝,产生较大的社会环境效益。
    未来三到五年海螺集团样开展水泥智能制造工作,进一步深化绿色产业,逐步的建立起一批智能化绿色水泥工作,形成新的生产方式,产业形态、商业模式和经济增长点,以此抢占产业发展制高点,进而有利的推动整个行业的准星升级,实现更高质量、更高效益的发展,努力打造制造强国做出自己应有的贡献。